JP2934549B2 - 排ガスの処理方法 - Google Patents
排ガスの処理方法Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/68—Halogens or halogen compounds
-
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
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-
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は排ガスの処理方法に関
し、特に石炭燃焼排ガスのようなSO2 とHFを含む排
ガスの湿式の処理方法に関する。
し、特に石炭燃焼排ガスのようなSO2 とHFを含む排
ガスの湿式の処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に知られている湿式石灰法による排
煙脱硫法を実施する場合、排ガス中には有害成分として
SOxの他にHFが含まれる場合がある。石炭燃焼排ガ
ス中に存在する各成分の1例を示すと、SOxが約10
00ppm、HFが約40ppmである。
煙脱硫法を実施する場合、排ガス中には有害成分として
SOxの他にHFが含まれる場合がある。石炭燃焼排ガ
ス中に存在する各成分の1例を示すと、SOxが約10
00ppm、HFが約40ppmである。
【0003】このような排ガスをCaCO3 をSO2 吸
収剤として湿式排ガス処理塔で処理すると次のような反
応が生ずる。 CaCO3 +SO2 → CaSO3 +CO2 (1) CaCO3 +2HF → CaF2 +CO2 +H2 O (2)
収剤として湿式排ガス処理塔で処理すると次のような反
応が生ずる。 CaCO3 +SO2 → CaSO3 +CO2 (1) CaCO3 +2HF → CaF2 +CO2 +H2 O (2)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、排ガス中に
ダストが多く含まれている場合、このダスト中に含まれ
るアルミニウム成分(Al)が溶解し、ガス中からのH
Fと反応してアルミニウムフッ素錯体(以下AlFxで
示す)を生成し、このAlFxは石灰石(CaCO3 )
の溶解作用を妨害することが知られている(特開昭55
−167023号公報)。またこのために、塩基性ナト
リウム塩を添加して不具合を防止する方法が前記の公報
に示されている。
ダストが多く含まれている場合、このダスト中に含まれ
るアルミニウム成分(Al)が溶解し、ガス中からのH
Fと反応してアルミニウムフッ素錯体(以下AlFxで
示す)を生成し、このAlFxは石灰石(CaCO3 )
の溶解作用を妨害することが知られている(特開昭55
−167023号公報)。またこのために、塩基性ナト
リウム塩を添加して不具合を防止する方法が前記の公報
に示されている。
【0005】従って、SO2 とHFを含む排ガスを処理
するに当たり、HF量に見合って塩基性ナトリウム塩を
添加してやれば、AlFxに起因する不具合のない排ガ
ス処理方法として有効であることが伺い知れる。しか
し、この場合、供給されたナトリウムが吸収液中に溶存
して存在するため、排水量を減少させようとすると、吸
収液中のナトリウムの濃度が増加し、石膏として回収し
ようとする場合、回収石膏の純度が低下するおそれがあ
る。
するに当たり、HF量に見合って塩基性ナトリウム塩を
添加してやれば、AlFxに起因する不具合のない排ガ
ス処理方法として有効であることが伺い知れる。しか
し、この場合、供給されたナトリウムが吸収液中に溶存
して存在するため、排水量を減少させようとすると、吸
収液中のナトリウムの濃度が増加し、石膏として回収し
ようとする場合、回収石膏の純度が低下するおそれがあ
る。
【0006】また、アルカリ化合物をパルス的に添加
し、吸収液のpHを一時的に上昇させることにより、A
lFxに起因する不具合を防止する方法も知られている
(特開昭60−122029号公報)。
し、吸収液のpHを一時的に上昇させることにより、A
lFxに起因する不具合を防止する方法も知られている
(特開昭60−122029号公報)。
【0007】たゞし、この場合には、脱硫性能が低下し
てから回復するまで、短時間ではあるが脱硫性能が低下
するおそれがある。
てから回復するまで、短時間ではあるが脱硫性能が低下
するおそれがある。
【0008】更に上述のアルカリ添加法に共通する課題
として、排ガス中のダストが多く含まれるほどアルカリ
の過剰消費を招くことがあげられる。すなわち、ダスト
濃度が多いほど吸収液中に溶解するAlの量が多くな
り、生成するAlFx濃度が増大して石灰石の溶解作用
を強く妨害することとなる。この悪影響を補うために、
添加するアルカリ量を増大させる必要があり過剰の消費
を招く。
として、排ガス中のダストが多く含まれるほどアルカリ
の過剰消費を招くことがあげられる。すなわち、ダスト
濃度が多いほど吸収液中に溶解するAlの量が多くな
り、生成するAlFx濃度が増大して石灰石の溶解作用
を強く妨害することとなる。この悪影響を補うために、
添加するアルカリ量を増大させる必要があり過剰の消費
を招く。
【0009】本発明は上記技術水準に鑑み、従来法にお
けるような不具合のないSO2 とHFを含む排ガスの処
理方法を提供しようとするものである。
けるような不具合のないSO2 とHFを含む排ガスの処
理方法を提供しようとするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明はSO2 とHFと
を含む排ガスを吸収剤としてCaCO3 を用いる湿式石
灰石膏法により処理するに当たり、吸収液中の溶存アル
ミニウム及び溶存フッ素の濃度がモル比で溶存アルミニ
ウム濃度/溶存フッ素濃度≧1となるようにアルミニウ
ム含有液を該吸収液中に供給することを特徴とするSO
2 とHFを含む排ガスの処理方法である。
を含む排ガスを吸収剤としてCaCO3 を用いる湿式石
灰石膏法により処理するに当たり、吸収液中の溶存アル
ミニウム及び溶存フッ素の濃度がモル比で溶存アルミニ
ウム濃度/溶存フッ素濃度≧1となるようにアルミニウ
ム含有液を該吸収液中に供給することを特徴とするSO
2 とHFを含む排ガスの処理方法である。
【0011】
【作用】本発明は上記のとおり吸収液中にアルミニウム
含有液を供給することにより該吸収液中の溶存Alと溶
存Fの濃度比、すなわち、溶存Al濃度/溶存F濃度を
モル比で1以上に調整すると、吸収液中に生成してCa
CO3 の溶解阻害を起こすAlFxの悪影響を低減でき
る作用を新たに見い出したものである。
含有液を供給することにより該吸収液中の溶存Alと溶
存Fの濃度比、すなわち、溶存Al濃度/溶存F濃度を
モル比で1以上に調整すると、吸収液中に生成してCa
CO3 の溶解阻害を起こすAlFxの悪影響を低減でき
る作用を新たに見い出したものである。
【0012】すなわち、従来からAlFxを分離するた
めには前記のアルカリ化合物の添加によりpHを上げて
AlFxの構成要素であるAlとFをそれぞれAl(O
H) 3 及びCaF2 として固相に移行させて分解する方
法が知られているが、この方法には前述の課題が残され
ているため、本発明者らはこのアルカリ添加剤に替わる
方法を探索の結果、AlFxによるCaCO3 の溶解阻
害作用が溶存Alと溶存F濃度比(モル比)によって著
しく変化することを見い出し、この事実に基づいて、本
発明は溶存Alと溶存F濃度比を調整することにより溶
解阻害作用の悪影響を排除できるようにしたものであ
る。
めには前記のアルカリ化合物の添加によりpHを上げて
AlFxの構成要素であるAlとFをそれぞれAl(O
H) 3 及びCaF2 として固相に移行させて分解する方
法が知られているが、この方法には前述の課題が残され
ているため、本発明者らはこのアルカリ添加剤に替わる
方法を探索の結果、AlFxによるCaCO3 の溶解阻
害作用が溶存Alと溶存F濃度比(モル比)によって著
しく変化することを見い出し、この事実に基づいて、本
発明は溶存Alと溶存F濃度比を調整することにより溶
解阻害作用の悪影響を排除できるようにしたものであ
る。
【0013】液中に溶存しているAlとFは次の平衡に
よりアルミニウムフッ素錯体AlFxを生成することが
知られている。{例えば Chem. Eng. Comm., Vol77,
P135(1989)} 下記式の=は平衡反応を示
す。 AlF2+ = Al3+ + F- (3) AlF2 + = AlF2+ + F- (4) AlF3 = AlF2 + + F- (5) AlF4 - = AlF3 + F- (6) AlF5 2- = AlF4 - + F- (7) AlF6 3- = AlF5 2- + F- (8)
よりアルミニウムフッ素錯体AlFxを生成することが
知られている。{例えば Chem. Eng. Comm., Vol77,
P135(1989)} 下記式の=は平衡反応を示
す。 AlF2+ = Al3+ + F- (3) AlF2 + = AlF2+ + F- (4) AlF3 = AlF2 + + F- (5) AlF4 - = AlF3 + F- (6) AlF5 2- = AlF4 - + F- (7) AlF6 3- = AlF5 2- + F- (8)
【0014】すなわちAlFxはx=1〜6の多様な錯
体の形態をとり得、かつ錯体が吸収液中に存在した際に
は、石灰石の溶解を阻害する程度は各々異なることが推
定される。各々の錯体の生成率は、専ら吸収液中のモル
比で溶存Al/溶存F濃度比に支配され、同比が高いほ
どAlFxで表わされるxは小さい錯体が多く生成され
る。
体の形態をとり得、かつ錯体が吸収液中に存在した際に
は、石灰石の溶解を阻害する程度は各々異なることが推
定される。各々の錯体の生成率は、専ら吸収液中のモル
比で溶存Al/溶存F濃度比に支配され、同比が高いほ
どAlFxで表わされるxは小さい錯体が多く生成され
る。
【0015】通常、Al源としては排ガス中に含まれる
フライアッシュがあり、これが吸収液に混入した際フラ
イアッシュ中にAlを溶出する。一方、排ガス、特に石
炭焚きの排ガス中にはHFガスが多く含まれており、こ
れが吸収液中に吸収されてF源となる。
フライアッシュがあり、これが吸収液に混入した際フラ
イアッシュ中にAlを溶出する。一方、排ガス、特に石
炭焚きの排ガス中にはHFガスが多く含まれており、こ
れが吸収液中に吸収されてF源となる。
【0016】ここで、排ガス中のフライアッシュ濃度に
よりAlの溶出速度が支配される一方、排ガス中のHF
濃度によって吸収液へのF供給速度が支配される。実際
の操業においては、フライアッシュ濃度とHF濃度は石
英の炭種、燃焼炉の運転状況等により変動するので、こ
れに伴って上記Alの溶出速度及びF供給速度も変動す
る。結果として吸収液中の溶存Al/溶存F比も変動し
先に述べた理由により石灰石の溶解阻害程度が変動す
る。
よりAlの溶出速度が支配される一方、排ガス中のHF
濃度によって吸収液へのF供給速度が支配される。実際
の操業においては、フライアッシュ濃度とHF濃度は石
英の炭種、燃焼炉の運転状況等により変動するので、こ
れに伴って上記Alの溶出速度及びF供給速度も変動す
る。結果として吸収液中の溶存Al/溶存F比も変動し
先に述べた理由により石灰石の溶解阻害程度が変動す
る。
【0017】本発明の方法では、吸収液中にアルミニウ
ム含有液を系外より注入するので、フライアッシュから
のAlの溶出速度にかかわらず吸収液中の溶存Al濃度
/溶存F濃度比を特定範囲に制御することが可能とな
る。
ム含有液を系外より注入するので、フライアッシュから
のAlの溶出速度にかかわらず吸収液中の溶存Al濃度
/溶存F濃度比を特定範囲に制御することが可能とな
る。
【0018】本発明者らが新たに見い出した知見によれ
ば、溶存Al濃度/溶存F濃度比をモル比で1以上の範
囲に調整することによりAlFxによる石灰石の溶解阻
害を著しく低減し、かつこの効果を安定に保持すること
が判明した。
ば、溶存Al濃度/溶存F濃度比をモル比で1以上の範
囲に調整することによりAlFxによる石灰石の溶解阻
害を著しく低減し、かつこの効果を安定に保持すること
が判明した。
【0019】上記モル比が1より小さいと、前述の
(3)〜(8)式で表わした錯体AlFxのうち、xが
比較的大きい錯体の占める割合が多くなって石灰石の溶
解を阻害する程度が大となると推定される。
(3)〜(8)式で表わした錯体AlFxのうち、xが
比較的大きい錯体の占める割合が多くなって石灰石の溶
解を阻害する程度が大となると推定される。
【0020】供給するAl源としては、Alを含む硫酸
アルミニウム、塩化アルミニウムなどの塩が使用でき
る。また、Alを含む化合物よりAlを溶出して二次的
に得た溶液、例えばフライアッシュを硫酸で溶出させて
得たAl含有液なども使用可能である。
アルミニウム、塩化アルミニウムなどの塩が使用でき
る。また、Alを含む化合物よりAlを溶出して二次的
に得た溶液、例えばフライアッシュを硫酸で溶出させて
得たAl含有液なども使用可能である。
【0021】
【実施例】本発明の一実施例を図1によって説明する。
小型微粉炭焚き(図示省略)からの排ガスを200m3
N/h分取し、図1に示す排ガス処理方法によって処理
した。被処理排ガスの温度は熱交換器(図示省略)によ
って入口温度を110℃、ダスト濃度はバグフィルタ
(図示省略)により約200mg/m3 Nに調整されて
いる。
小型微粉炭焚き(図示省略)からの排ガスを200m3
N/h分取し、図1に示す排ガス処理方法によって処理
した。被処理排ガスの温度は熱交換器(図示省略)によ
って入口温度を110℃、ダスト濃度はバグフィルタ
(図示省略)により約200mg/m3 Nに調整されて
いる。
【0022】入口SO2 濃度は2500ppm、HF濃
度は55ppmであった。被処理排ガスはライン1より
吸収塔2に導入され、SO2 、HF及びダストがガス中
より除去された後、ライン3より排出される。吸収塔2
塔底には吸収液を保有するスラリータンク4が設けら
れ、吸収液はスラリータンク4から吸収液ポンプ5によ
り吸収塔2の塔頂に送られる。吸収液で排ガスと接触し
た吸収液は再びスラリータンク4に循環される。
度は55ppmであった。被処理排ガスはライン1より
吸収塔2に導入され、SO2 、HF及びダストがガス中
より除去された後、ライン3より排出される。吸収塔2
塔底には吸収液を保有するスラリータンク4が設けら
れ、吸収液はスラリータンク4から吸収液ポンプ5によ
り吸収塔2の塔頂に送られる。吸収液で排ガスと接触し
た吸収液は再びスラリータンク4に循環される。
【0023】CaCO3 スラリーはライン6よりスラリ
ータンク4に供給されており、この際のCaCO3 スラ
リー供給流量は吸収塔より排出されるライン3のガス中
のSO2 濃度が100ppmとなるよう調節計8を介し
て流量調節弁7によって自動調整される。
ータンク4に供給されており、この際のCaCO3 スラ
リー供給流量は吸収塔より排出されるライン3のガス中
のSO2 濃度が100ppmとなるよう調節計8を介し
て流量調節弁7によって自動調整される。
【0024】一方、硫酸アルミニウム溶液はライン9よ
りスラリータンク4に供給され、その流量は流量調節弁
10によって調整される。この際、吸収液ライン中の溶
存Al及びF濃度を各々分析計11、分析計12で分析
した結果は演算器13に入力され、溶存Al濃度/溶存
F濃度(モル比)が予め設定したモル比となるよう出力
される信号に従って流量調節弁10の開度が調整され
る。すなわち、上述の制御機構により吸収液スラリー中
の溶存Al濃度/溶存F濃度比は設定値に常時調整され
る。
りスラリータンク4に供給され、その流量は流量調節弁
10によって調整される。この際、吸収液ライン中の溶
存Al及びF濃度を各々分析計11、分析計12で分析
した結果は演算器13に入力され、溶存Al濃度/溶存
F濃度(モル比)が予め設定したモル比となるよう出力
される信号に従って流量調節弁10の開度が調整され
る。すなわち、上述の制御機構により吸収液スラリー中
の溶存Al濃度/溶存F濃度比は設定値に常時調整され
る。
【0025】またスラリータンク4には、一定量の酸化
用空気がライン14により導入される。
用空気がライン14により導入される。
【0026】吸収液ポンプ5により吸収塔2の塔頂に供
給される吸収液の一部はライン15より抜き出され、遠
心分離機(図示省略)により石膏が副生物として系外に
取出される。
給される吸収液の一部はライン15より抜き出され、遠
心分離機(図示省略)により石膏が副生物として系外に
取出される。
【0027】以上の条件にて、スラリー中の溶存Al濃
度/溶存F濃度比の設定値を変えて、定常運転を実施し
たところ、いずれも出口ガス中のSO2 は100ppm
で安定に運転できた。また得られた副生石膏の純度を分
析したところ、表1の結果を得た。
度/溶存F濃度比の設定値を変えて、定常運転を実施し
たところ、いずれも出口ガス中のSO2 は100ppm
で安定に運転できた。また得られた副生石膏の純度を分
析したところ、表1の結果を得た。
【表1】
【0028】表1より溶存Al濃度/溶存F濃度(モル
比)の大となるに従って副生石膏純度が上昇し、同比が
1.0以上では高純度で安定することが判明した。
比)の大となるに従って副生石膏純度が上昇し、同比が
1.0以上では高純度で安定することが判明した。
【0029】(比較例)前記実施例と同一の装置、ガス
条件にて調節弁10をマニュアルで全閉として硫酸アル
ミニウム溶液の供給を停止して実験を行った。出口SO
2 濃度を実施例と同一に100ppmとして運転した際
に得られた副生石膏の純度は78.0(wt%)であ
り、実施例と同一脱硫率であったにもかかわらず得られ
た副生石膏の純度は極めて低かった。
条件にて調節弁10をマニュアルで全閉として硫酸アル
ミニウム溶液の供給を停止して実験を行った。出口SO
2 濃度を実施例と同一に100ppmとして運転した際
に得られた副生石膏の純度は78.0(wt%)であ
り、実施例と同一脱硫率であったにもかかわらず得られ
た副生石膏の純度は極めて低かった。
【0030】
【発明の効果】本発明により、排ガス中のHFとダスト
に起因する悪影響を除外し、CaCO 3 の活性を維持
し、高脱硫率と高純度副生石膏を確保することができ
る。
に起因する悪影響を除外し、CaCO 3 の活性を維持
し、高脱硫率と高純度副生石膏を確保することができ
る。
【図1】本発明の一実施例の説明図
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大島 道雄 神奈川県横浜市中区錦町12番地 三菱重 工業株式会社 横浜研究所内 (72)発明者 岩下 浩一郎 東京都千代田区丸の内二丁目5番1号 三菱重工業株式会社本社内 (56)参考文献 特開 昭56−65615(JP,A) 特開 昭55−124530(JP,A) 特開 昭63−270594(JP,A) 特開 昭55−47119(JP,A) 特開 昭55−114334(JP,A) 特開 昭55−167023(JP,A) 特開 昭60−122029(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B01D 53/34
Claims (1)
- 【請求項1】 SO2 とHFとを含む排ガスを吸収剤と
してCaCO3 を用いる湿式石灰石膏法により処理する
に当たり、吸収液中の溶存アルミニウム及び溶存フッ素
の濃度がモル比で溶存アルミニウム濃度/溶存フッ素濃
度≧1となるようにアルミニウム含有液を該吸収液中に
供給することを特徴とするSO2 とHFを含む排ガスの
処理方法。
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4017677A JP2934549B2 (ja) | 1992-02-03 | 1992-02-03 | 排ガスの処理方法 |
CS924067A CZ283173B6 (cs) | 1992-02-03 | 1992-12-31 | Způsob čištění kouřových plynů |
SK4067-92A SK279543B6 (sk) | 1992-02-03 | 1992-12-31 | Spôsob čistenia dymových plynov |
EP19930100605 EP0554691B1 (en) | 1992-02-03 | 1993-01-16 | Process for treating flue gas |
DK93100605T DK0554691T3 (da) | 1992-02-03 | 1993-01-16 | Fremgangsmåde til behandling af røggas |
ES93100605T ES2085059T3 (es) | 1992-02-03 | 1993-01-16 | Procedimiento para tratar gas de chimenea. |
DE1993601936 DE69301936T2 (de) | 1992-02-03 | 1993-01-16 | Verfahren zur Behandlung von Rauchgas |
TR00092/93A TR28147A (tr) | 1992-02-03 | 1993-02-02 | Duman gazinin islenmesi icin bir islem. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4017677A JP2934549B2 (ja) | 1992-02-03 | 1992-02-03 | 排ガスの処理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05212240A JPH05212240A (ja) | 1993-08-24 |
JP2934549B2 true JP2934549B2 (ja) | 1999-08-16 |
Family
ID=11950486
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4017677A Expired - Fee Related JP2934549B2 (ja) | 1992-02-03 | 1992-02-03 | 排ガスの処理方法 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0554691B1 (ja) |
JP (1) | JP2934549B2 (ja) |
CZ (1) | CZ283173B6 (ja) |
DE (1) | DE69301936T2 (ja) |
DK (1) | DK0554691T3 (ja) |
ES (1) | ES2085059T3 (ja) |
SK (1) | SK279543B6 (ja) |
TR (1) | TR28147A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106166439A (zh) * | 2016-09-06 | 2016-11-30 | 刘丽霞 | 一种酸性气体碱洗装置 |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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